Номер 7, страница 16 - гдз по физике 7 класс учебник Башарулы, Тезекеев

7. Какие фундаментальные теории физики изучают в школе? Какие физические явления они описывают?

В школьном курсе физики изучают несколько фундаментальных теорий, каждая из которых описывает свой класс явлений:

1. Классическая механика

Эта теория, основы которой заложил Исаак Ньютон, описывает движение и взаимодействие макроскопических тел, скорости которых малы по сравнению со скоростью света. Она изучает такие физические явления, как:

• Движение тел под действием сил (законы Ньютона).
• Притяжение тел (закон всемирного тяготения).
• Сохранение энергии, импульса и момента импульса в механических системах.
• Механические колебания (например, движение маятника) и волны (например, звук).

Ответ: Классическая механика описывает движение и взаимодействие окружающих нас в повседневной жизни тел – от падения камня до вращения планет вокруг Солнца.

2. Молекулярно-кинетическая теория (МКТ) и термодинамика

Эти две теории описывают тепловые явления. МКТ объясняет свойства вещества (газов, жидкостей, твердых тел) на основе представлений о том, что они состоят из огромного числа непрерывно и хаотически движущихся частиц (атомов и молекул). Термодинамика изучает общие закономерности превращения энергии в макроскопических системах. Вместе они описывают:

• Связь температуры тела со средней кинетической энергией его частиц.
• Давление газа как результат ударов молекул о стенки сосуда.
• Тепловые процессы: теплопередачу (теплопроводность, конвекция, излучение), работу и изменение внутренней энергии.
• Фазовые переходы: плавление, кипение, конденсацию и кристаллизацию.
• Принципы работы тепловых двигателей.

Ответ: МКТ и термодинамика описывают тепловые явления и свойства тел, основываясь на их внутреннем микроскопическом строении и законах сохранения и превращения энергии.

3. Электродинамика

Эта теория изучает электромагнитное поле и все явления, связанные с электрическими зарядами и токами. В классическом виде она была сформулирована Джеймсом Максвеллом. В школе изучаются ее основы, которые описывают:

• Взаимодействие неподвижных электрических зарядов (электростатика, закон Кулона).
• Электрический ток в различных средах (законы Ома, Джоуля-Ленца).
• Магнитные поля, создаваемые токами и постоянными магнитами (сила Ампера, сила Лоренца).
• Явление электромагнитной индукции (закон Фарадея).
• Электромагнитные колебания и волны. Теория Максвелла показала, что свет является электромагнитной волной, что позволило объединить оптику и электромагнетизм.

Ответ: Электродинамика описывает все электрические, магнитные и оптические явления как проявления единого электромагнитного взаимодействия.

4. Специальная теория относительности (элементы СТО)

Создана Альбертом Эйнштейном и описывает движение, законы механики и пространственно-временные отношения при скоростях, близких к скорости света. В школьном курсе обычно рассматриваются ее постулаты и основные следствия:

• Относительность одновременности, замедление времени и сокращение длины для движущихся объектов.
• Зависимость массы тела от его скорости.
• Взаимосвязь массы и энергии, выражаемая знаменитой формулой $E=mc^2$.

Ответ: СТО описывает физические законы в условиях, когда скорости тел сравнимы со скоростью света, и устанавливает фундаментальную эквивалентность массы и энергии.

5. Квантовая физика (элементы)

Это теория, описывающая явления, происходящие на уровне атомов, атомных ядер и элементарных частиц. Классическая физика неспособна объяснить эти явления. В школьный курс входят следующие разделы и явления:

• Гипотеза Планка о квантах энергии для объяснения теплового излучения.
• Фотоэлектрический эффект и его объяснение Эйнштейном, подтвердившее идею о световых квантах (фотонах).
• Планетарная модель атома Резерфорда и постулаты Бора, объясняющие устойчивость атомов и их линейчатые спектры излучения.
• Корпускулярно-волновой дуализм: представление о том, что микрообъекты (например, электроны) обладают свойствами и частиц, и волн.
• Физика атомного ядра: радиоактивность, ядерные реакции деления и синтеза.

Ответ: Квантовая физика описывает законы микромира, объясняя строение и свойства атомов, природу света и ядерные процессы.